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环形链表:深入探索 Swift LeetCode 解决之道

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## 环形链表简介

环形链表是一种特殊的链表数据结构,其中某个节点的 next 指针指向链表中的另一个节点,形成一个闭合环与常规链表不同,环形链表没有明确的末尾,因为它可以无限地循环

## 检测环形链表的 Floyd 循环检测算法

Floyd 循环检测算法是一种高效且常用的算法,用于检测环形链表该算法基于这样一个事实:在环形链表中,两个指针最终会相遇

该算法的步骤如下:

1. 初始化两个指针,slow 和 fast,它们都指向链表的头部
2. 让 fast 指针每次向前移动两个节点,而 slow 指针每次向前移动一个节点
3. 如果 fast 指针到达链表的末尾(即 fast 为 nil),则链表中没有环
4. 如果 fast 指针和 slow 指针相遇(即 fast 和 slow 指向同一个节点),则链表中存在环

## Swift 中的 LeetCode 解决方案

```swift
func hasCycle(_ head: ListNode?) -> Bool {
    guard let head = head else { return false }

    var slow = head
    var fast = head

    while fast != nil && fast?.next != nil {
        slow = slow?.next
        fast = fast?.next?.next

        if slow === fast {
            return true
        }
    }

    return false
}

代码详解:

  • 函数 hasCycle 接受一个链表头节点 head 作为输入,并返回一个布尔值,表示链表中是否存在环。
  • 如果 head 为 nil,则链表为空,函数返回 false。
  • 初始化两个指针 slow 和 fast,都指向链表头节点。
  • 在循环中,slow 指针每次向前移动一个节点,而 fast 指针每次向前移动两个节点。
  • 如果 fast 指针到达链表的末尾(fast 为 nil),则链表中没有环,函数返回 false。
  • 如果 slow 和 fast 指针相遇(slow === fast),则链表中存在环,函数返回 true。

结论

本文深入探讨了环形链表的概念,并介绍了使用 Floyd 循环检测算法检测环形链表。我们还提供了一个 Swift 中的 LeetCode 解决方案,展示了如何在代码中应用该算法。通过理解这些概念和算法,你可以有效地解决环形链表问题,并增强你作为一名软件开发人员的能力。